Bazı alkali tabanlı tam-heusler malzemelerin termoelektrik özelliklerinin temel ilkeler ile incelenmesi
Thermoelectric properties of some alkaline based full-heusler materials from first-principles
- Tez No: 575125
- Danışmanlar: DOÇ. DR. TANJU GÜREL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 92
Özet
Küresel enerji kullanımının verimliliğini artırmak için olası yollar arasında, termoelektrik önemli bir seçenektir. Dahili bir sıcaklık gradyanını gerilime dönüştüren termoelektrik malzemeler, soğutmada ve atık ısıdan güç üretme uygulamalarında kullanılır. Termoelektrik malzemelerin performansı, yüksek bir Seebeck katsayısı (S), yüksek elektriksel iletkenlik (s) ve düşük termal iletkenliği (k) gerektiren termoelektrik değer (ZT) ile karakterize edilir. Tam-Heusler (X2YZ) malzemeleri düşük maliyetli elemanlardan türetilmeleri, mekanik güvenilirlik ve çalı¸sma koşullarında ısıl kararlılıklarından dolayı atık ısı termoelektrik uygulamaları için özellikle ilgi çekicidir. Tam-Heusler malzemelerin bu gibi özelliklerinden dolayı, bu çalışmada Li2NaSb, Li2NaBi, K2CsSb ve K2CsBi Tam-Heusler bileşiklerinin, Seebeck katsayıları, güç faktörleri, elektriksel iletkenlik, elektronik ve örgü termal iletkenlik gibi özellikleri hesaplanmış ve bu malzemelerin termoelektrik performansı incelenmi¸stir. Yaptığımız hesaplarda Yoğunluk fonksiyonel kuramı kapsamında düzlem dalga ve sanal-potansiyeller kullanılmış olup, değiş-tokuş ve korelasyon enerjisi için genelleştirilmiş gradyan yaklaşımı kullanılmıştır. Genelleştirilmiş gradyan yaklaşımındaki değiş-tokuş ve korelasyon fonksiyoneli için ise Perdew, Burke ve Ernzerhof'un birlikte geliştirdikleri form kullanılmıştır. Termoelektrik katsayılar ise sabit gevşeme zamanı yaklaşımı altında yarı-klasik Boltzmann taşınım denklemi çözülerek hesaplanmıştır. Çalışılan malzemeler içerisinde p-tipi K2CsSb'nin yüksek Seebeck katsayısına ve düşük örgü termal iletkenliğe sahip olduğu bulunmuş ve 600 K'den büyük sıcaklıklarda ZT değerinin 2'den büyük olduğu öngörülmüştür.
Özet (Çeviri)
Among the possible ways to increase the efficiency of global energy use, thermoelectric is an important option. Thermoelectric materials that convert an internal temperature gradient to voltage are used in cooling and waste heat power generation applications. The performance of thermoelectric materials is characterized by a high Seebeck coefficient (S), high electrical conductivity (σ) and a thermoelectric value (ZT) requiring low thermal conductivity (κ). Full-Heusler (X2YZ) materials are particularly interesting for waste heat thermoelectric applications due to their deriving from low-cost elements, mechanical reliability and thermal stability under operating conditions. In this study, properties of Li2NaSb, Li2NaBi, K2CsSb and K2CsBi Full-Heusler compounds such as Seebeck coefficients, power factors, electrical conductivity, electronic and lattice thermal conductivity were calculated and the thermoelectric performance of these materials were investigated. Plane waves and pseudo-potentials are used within the scope of density functional theory and generalized gradient approach is used for exchange-correlation energy. In the generalized gradient approach, the form developed by Perdew, Burke, and Ernzerhof was used for the exchange-correlation functional. Thermoelectric coefficients were calculated by solving the semi-classical Boltzmann transport equation under the constant relaxation time approach. It has been found that p-type K2CsSb has high Seebeck coefficient and low lattice thermal conductivity in the materials studied and it is assumed that ZT value is greater than 2 at temperatures greater than 600 K.
Benzer Tezler
- Influence of self healing on the mechanical properties of geopolymer binder composites
Kendiliğinden iyileşmenin jeopolimer bağlayıcılı kompozitlerin mekanik özellikleri üzerine etkileri
BEHLÜL FURKAN ÖZEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
İnşaat MühendisliğiHacettepe Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ŞAHMARAN
- An investigation on structural identification (ST-ID) of a long-span bridge for performance prediction
Uzun açıklıklı bir köprünün performans tahmini için yapısal tanılanması üzerine bir araştırma
SELÇUK BAŞ
Doktora
İngilizce
2017
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER İLKİ
DOÇ. DR. NURDAN APAYDIN
- A simulation-based staff scheduling analysis for call centersin cargo industry
Kargo sektöründe çağrı merkezleri için simülasyon tabanlı personel çizelgeleme analizi
ÖMER FARUK KANDAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUNCAY ÖZCAN
- Estimation theoretic analyses of location secrecy and ris-aided localization under hardware impairments
Konum gizliliğinin ve donanımsal hatalar altında YYAY destekli konumlandırmanın kestirim kuramsal analizleri
CÜNEYD ÖZTÜRK
Doktora
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SİNAN GEZİCİ
- Discovery of novel enzymes using proteomic approaches
Proteomik yaklaşımlar kullanılarak yeni enzimlerin keşfi
MERVE ÖZTUĞ KILINÇ
Doktora
İngilizce
2021
Biyokimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEVİN GÜL KARAGÜLER
DOÇ. DR. MÜSLÜM AKGÖZ